整体法及隔离法公开课.ppt

*,整体法和隔离法解决连接体问题,1,）靠挤压推动,3),靠摩擦带动,2,）绳、杆连动,连接体问题图景,例,1.,如图所示，两物块质量为,M,和,m,，用轻绳连接后放在倾角为,的斜面上，物块和斜面的动摩擦因数为,，用沿斜面向上的恒力,F,拉物块,M,向上做匀加速运动，求中间绳子的张力,.,M,m,F,解：,m,的受力图如图示,对,M,有,F-T-,Mgsin-Mgcos,=M,a,（,2,）,M,m,F,mg,f,2,N,2,T,N,1,-Mgcos,=0,F-T-Mgsin-,f,1,=m,a,f,1,=,N,1,对,m,有,T-,mgsin-mgcos,=m,a,（,1,）,M,的受力图如图示,N,2,-mgcos,=0,T-mgsin-,f,2,=m,a,f,2,=,N,2,M,m,F,N,1,Mg,f,1,T,F,对,M,有,F-T-,Mgsin-Mgcos,=M,a,（,2,）,a,=,F/(M+m)-gsin-gcos,（,3,）,（,3,）代入（,2,）式得,T=m(,a,+,gsin+gcos,),=mF,(M+m),对,m,有,T-,mgsin-mgcos,=m,a,（,1,）,Diagram,2,内力,外力,加速度,隔离,整体,整体,隔离,M,m,T=m(,a,+,gsin+gcos,)=mF,(M+m),由上式可知：,T,的大小与运动情况、倾角,、动摩擦因数,无关,例,1.,如图所示，两物块质量为,M,和,m,，用绳连接后放在倾角为,的斜面上，物块和斜面的动摩擦因素为,，用沿斜面向上的恒力,F,拉物块,M,运动，求中间绳子的张力,.,F,练习,1,、,如图所示，置于水平面上的相同材料的,m,和,M,用轻绳连接，在,M,上施一水平力,F(,恒力,),使两物体作匀加速直线运动，对两物体间细绳拉力正确的说法是：,（）,(A),水平面光滑时，绳拉力等于,mF/(M,m),；,(B),水平面不光滑时，绳拉力等于,m F/(M,m),；,(C),水平面不光滑时，绳拉力大于,mF/(M,m),；,(D),水平面不光滑时，绳拉力小于,mF/(M,m),。,M,m,F,解：,由上题结论：,T,的大小与,无关，应选,A B,A B,练习,2,：,两个质量相同的小球用不可伸长的细线连接，置于场强为,E,的匀强电场中，小球,1,和,2,均带正电，电量分别为,q,1,和,q,2,（,q,1,q,2,),。将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示，若将两个小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力为（不计重力及两小球间的库仑力）,球,2,球,1,E,（,q,1,-q,2,)E/2,F,合,=,（,m,1,+m,2,+,）,a,对加速度相同的连接体应用整体法列式,分量表达式：,F,x,=,（,m,1,+m,2,+,）,a,x,F,y,=,（,m,1,+m,2,+,）,a,y,例,2,：,如图所示：小车沿倾角为,的光滑斜面滑下，在小车的水平台面上有一质量为,M,的木块和小车保持相对静止，求：,（,1,）小车下滑时木块所受的摩擦力。,（,2,）小车下滑时木块所受的弹力。,假如按习惯把重力、弹力、摩擦力分解，问题就复杂得多。,mgsin+fcos,Nsin,=ma,mgcos,Ncos,fsin,=0,f=ma,x,=,mgsincos,mg-N=ma,y,N=mg-,mgsin,sin,=mg(1-sin,2,),分解加速度：,x,y,先整体求加速度：,a=,gsin,练习：,一物体放置在倾角为,的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为,a,，,如图所示在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是,(),（,A,）当,一定时，,a,越大，斜面对物体的正压力越小,（,B,）当,一定时，,a,越大，斜面对物体的摩擦力越大,（,C,）当,a,一定时，,越大，斜面对物体的正压力越小,（,D,）当,a,一定时，,越大，斜面对物体的摩擦力越小,a,mg,N,f,将加速度分解如图示,:,f -,mgsin,=,m,a,sin,N-,mgcos,=,m,a,cos,f=m(g,a,),sin,N=m(g,a,),cos,B C,a,y,a,a,x,例题,3,、,如图所示：底座,A,上装有长为,0.5m,的直立杆，底座与杆总质量为,0.2kg,，杆上套有质量为,0.05kg,的小环,B,，它与杆有摩擦。若环从杆的下端以,4m/s,的初速度向上飞时恰能到达杆顶。求：,（,1,）在环升起的过程中底座对地面的压力。,（,2,）小环从杆顶落回底座需要多少时间。,F,N,=1.7N a,2,=4m/s,2,t=0.5s,F,x,=m,1,a,1x,+m,2,a,2x,+,F,y,=m,1,a,1y,+m,2,a,2y,+,F,合,=m,1,a,1,+m,2,a,2,+,对加速度不同的连接体应用整体法列式,分量表达式,：,整体所受合力,=,整体内各物体所受合力的矢量和,练习,1,：,如图，在倾角为,的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的,2,倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为（）,A,B,C,D,gsin,gsin,gsin,2gsin,练习,2,、,质量M=10 kg的斜面ABC静置于粗糙水平地面上，斜面倾角,=30,一质量m=1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑,如,右,图所示,当滑行路程,s,=1.4,m时,其速度,v,=1.4 m/s,在这过程中斜面没有动，求地面对斜面,ABC,的摩擦力的大小与方向.,练习,3,、,如图所示的装置中，重,4N,的物块被平行于斜面的细线拴在斜面上端的小柱上，整个装置保持静止，斜面的倾角为,30,，被固定在测力计上。如果物块与斜面间无摩擦，装置稳定以后，当细线被烧断物块正下滑时，与稳定时比较，测力计的读数,(C ),A.,增加,4N B.,增加,3N,C.,减少,1N D.,不变,练习,4,、,如图所示装置，物体,A,、,B,质量为,m,A,、,m,B,，斜面倾角为,a,，且,m,A,sina,m,B,，不计一切摩擦，要求在物体,A,沿斜面下滑过程中斜面体不动，问在斜面体上应作用一个多大的水平力？方向如何？,a,练习,5,：,如图所示，跨过滑轮细绳的两端分别系有,m,1,=1kg,、,m,2,=2kg,的物体,A,和,B.,滑轮质量,m=0.2kg,，,不计绳与滑轮的摩擦，要使,B,静止在地面上，则向上的拉力,F,不能超过多大,?,F=43N.,小结：,状态相同用整体，否则隔离用得多；即使状态不相同，整体牛二也可做；,F,x,=,（,m,1,+m,2,+,）,a,x,F,y,=,（,m,1,+m,2,+,）,a,y,F,x,=m,1,a,1x,+m,2,a,2x,+,F,y,=m,1,a,1y,+m,2,a,2y,+,作业：,1,、,3,谢谢,